PEAK-System PCAN-PCI Express FD Bedienungsanleitung

CAN-FD-Interface für PCI Express

PCAN-PCI Express FD

Benutzerhandbuch

Dokumentversion 1.3.1 (2019-08-08)

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

2

Berücksichtigte Produkte

Produktbezeichnung Ausführung Artikelnummer

PCAN-PCI Express FD Einkanal

PCAN-PCI Express FD Zweikanal

PCAN-PCI Express FD Vierkanal

Ein CAN-Kanal

Zwei CAN-Kanäle

Vier CAN-Kanäle

IPEH-004026

IPEH-004027

IPEH-004040

Das Titelbild zeigt das Produkt PCAN-PCI Express FD Vierkanal. Andere Produkt-

ausführungen sind in der Bauform identisch, unterscheiden sich aber in der

Bestückung.

PCAN® ist eine eingetragene Marke der PEAK-System Technik GmbH.

CANopen®

und CiA® sind eingetragene Gemeinschaftsmarken des CAN in Automotive e.V.

Alle anderen in diesem Handbuch erwähnten Produktnamen können Marken oder

eingetragene Marken der jeweiligen Eigentümer sein. Diese sind nicht ausdrücklich

durch „™“ und „®“ gekennzeichnet.

Die Vervielfältigung (Kopie, Druck oder in anderer Form) sowie die elektronische

Verbreitung dieses Dokuments ist nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung

der PEAK-System Technik GmbH erlaubt. Die PEAK-System Technik GmbH behält

sich das Recht zur Änderung technischer Daten ohne vorherige Ankündigung vor. Es

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Dok

umentversion 1.3.1 (2019-08-08)

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

3

Inhalt

1 Einleitung 5

1.1 Eigenschaften im Überblick 6

1.2 Systemvoraussetzungen 7

1.3 Lieferumfang 7

2 Software und Karte installieren 8

3 CAN-Bus anschließen 10

3.1 Anschluss über D-Sub-Steckverbinder 10

3.2 Slotblende mit D-Sub-Steckern 12

3.3 Spannungsversorgung externer Geräte 12

3.4 Aktivierung der Daisy Chain 15

3.5 Aktivierung der internen Terminierung 19

3.6 Verkabelung 21

3.6.1 Terminierung 21

3.6.2 Beispiel einer Verbindung 21

3.6.3 Maximale Buslänge 22

4 Software und API 23

4.1 Monitor-Software PCAN-View 23

4.1.1 Registerkarte Senden/Empfangen 26

4.1.2 Registerkarte Trace 28

4.1.3 Registerkarte PCAN-PCI Express FD 29

4.1.4 Registerkarte Buslast 30

4.1.5 Registerkarte Fehler-Generator 31

4.1.6 Statuszeile 33

4.2 Anbindung eigener Programme mit PCAN-Basic ab

Version 4 34

4.2.1 Leistungsmerkmale von PCAN-Basic 35

4.2.2 Prinzipbeschreibung der API 36

4.2.3 Hinweise zur Lizenz 37

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

4

5 Technische Daten 38

Anhang A CE-Zertifikat 40

Anhang B Maßzeichnung 41

Anhang C Übersicht für Schnelleinsteiger 42

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

5

1 Einleitung

Die Einsteckkarte PCAN-PCI Express FD ermöglicht die Einbindung

eines PCs mit PCI-Express-Steckplätzen in CAN-FD- und CAN-

Netzwerke. Zwischen der Computer- und der CAN-Seite besteht

eine galvanische Trennung von maximal 500 Volt. Die Karte ist als

Ein-, Zwei- und Vierkanalversion erhältlich.

Der neue Standard CAN FD (CAN with Flexible Data rate) zeichnet

sich vor allem durch höhere Bandbreiten bei der Datenübertragung

aus. Die maximal 64 Datenbytes eines CAN-FD-Frames (anstelle von

bisher 8) können mit Bitraten von bis zu 12 Mbit/s übertragen

werden. CAN FD ist abwärtskompatibel zum CAN-Standard 2.0 A/B,

so dass CAN-FD-Knoten in bereits bestehenden CAN-Netzwerken

eingesetzt werden können. Dabei sind die CAN-FD-Erweiterungen

jedoch nicht anwendbar.

Die Monitorsoftware PCAN-View und die Programmierschnittstelle

PCAN-Basic für die Entwicklung von Anwendungen mit CAN-

Anbindung sind im Lieferumfang enthalten und unterstützen den

Standard CAN FD.

Für verschiedene Betriebssysteme sind Gerätetreiber vorhanden, so

dass Programme auf einfache Weise auf einen angeschlossenen

CAN-Bus zugreifen können.

Tipp: Am Ende dieses Handbuches (Anhang C) finden Sie eine

Schnelleinsteiger-Seite zur Installation und zum Betrieb der

PCAN-PCI Express FD.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

6

1.1 Eigenschaften im Überblick

PC-Steckkarte (PCIe x1) für PCI Express-Steckplatz

1, 2 oder 4 High-Speed-CAN-Kanäle (ISO 11898-2)

Erfüllt die CAN-Spezifikationen 2.0 A/B und FD

CAN-FD-Unterstützung für ISO- und Non-ISO-Standard

einstellbar

CAN-FD-Übertragungsraten für das Datenfeld (max. 64 Bytes)

von 25 kbit/s bis zu 12 Mbit/s

CAN-Übertragungsraten von 25 kbit/s bis zu 1 Mbit/s

Anschluss an CAN-Bus über D-Sub, 9-polig (nach CiA® 303-1)

FPGA-Implementierung des CAN-FD-Controllers

NXP CAN-Transceiver TJA1044GT

Galvanische Trennung am CAN-Anschluss bis zu 500 V,

gesondert für jeden CAN-Kanal

CAN-Terminierung durch Lötjumper gesondert für jeden CAN-

Kanal zuschaltbar

PCI-Express-Datenübertragung mittels Busmaster-DMA

DMA-Speicherzugriffe mit 32- und 64-Bit-Adressen

Messung der Buslast einschließlich Error-Frames und

Overload-Frames auf dem physikalischen Bus

Induzierte Fehlererzeugung bei ein- und ausgehenden CAN-

Nachrichten

5-Volt-Versorgung am CAN-Anschluss durch Lötjumper

zuschaltbar, z. B. für externen Buskonverter

Erweiterter Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 °C

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

7

Hinweis: Dieses Handbuch beschreibt die Verwendung der

PCAN-PCI Express FD unter Windows. Treiber für Linux und

entsprechende Anwendungsinformationen finden Sie auf der

mitgelieferten DVD im Verzeichniszweig Develop sowie auf der

Website von PEAK-System unter www.peak-system.com/linux.

1.2 Systemvoraussetzungen

Freier PCI-Express-Steckplatz (Spezifikation 2.x)

Windows 10, 8.1, 7 (32/64-Bit) oder Linux (32/64-Bit)

1.3 Lieferumfang

Steckkarte PCAN-PCI Express FD

Slotblende mit D-Sub-Steckern für den CAN-Bus-Anschluss

(nur Vierkanalversion)

Gerätetreiber für Windows 10, 8.1, 7 und Linux (32/64-Bit)

CAN-Monitor PCAN-View für Windows

Programmierschnittstelle PCAN-Basic zur Entwicklung von

Anwendungen mit CAN-Anbindung

Programmierschnittstellen für normierte Protokolle aus dem

Automotive-Bereich

Handbuch im PDF-Format

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

8

2 Software und Karte

installieren

Dieses Kapitel behandelt die Softwareinstallation der PCAN-PCI

Express FD unter Windows und deren Einbau in den Computer.

Installieren Sie den Treiber vor

dem Einbau der Karte.

So installieren Sie den Treiber:

1. Starten Sie die Intro.exe von der mitgelieferten DVD.

Das Navigationsprogramm erscheint.

2. Wählen Sie im Hauptmenü Treiber aus und klicken Sie dann

auf Jetzt installieren.

3. Bestätigen Sie die Meldung der Benutzerkontensteuerung in

Bezug auf "Installer database of PEAK-Drivers".

Das Treiberinstallationsprogramm startet.

4. Befolgen Sie die Programmanweisungen.

So bauen Sie die Steckkarte ein:

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der Platine beschädigt oder zerstört werden.

Treffen Sie daher Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

1. Fahren Sie den Computer herunter.

2. Trennen Sie den Computer vom Stromnetz.

3. Öffnen Sie das Computergehäuse.

4. Stecken Sie die Karte in einen PCI Express-Steckplatz.

5. Schließen Sie das Computergehäuse.

6. Verbinden Sie den Computer mit dem Stromnetz.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

9

7. Schalten Sie den Computer ein und starten Sie Windows.

Windows benachrichtigt Sie über die neue Hardware und schließt

die Treiberinstallation ab.

So überprüfen Sie die Betriebsbereitschaft:

1. Öffnen Sie das Windows-Startmenü.

2. Geben Sie peakcpl ein und drücken Sie die Eingabetaste .

Das Informationsfenster für PEAK-Hardware erscheint. Auf der

Registerkarte CAN-Hardware muss die Steckkarte in der Tabelle

eingetragen sein.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

10

3 CAN-Bus anschließen

3.1 Anschluss über D-Sub-Steckverbinder

Der High-Speed-CAN-Bus (ISO 11898-2) wird an die 9-polige D-Sub-

Steckverbindung angeschlossen. Die CAN-Belegung entspricht der

Spezifikation CiA® 303-1.

Abbildung 1: Position der CAN-Anschlüsse auf der Vierkanalkarte (IPEH-004040);

Zweikanalkarte (IPEH-004027) nur CAN 1 und CAN 2;

Einkanalkarte (IPEH-004026) nur CAN 1

Abbildung 2: Anschlussbelegung High-Speed-CAN;

Kartenstecker der Steckkarte (IPEH-004026/27/40)

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

11

Geräte mit geringem Stromverbrauch (z. B. Buskonverter) können

direkt über Pin 1 des CAN-Anschlusses 5 Volt beziehen. Pin 1 ist bei

Auslieferung nicht belegt. Mehr Informationen dazu finden Sie im

nächsten Abschnitt 3.2.

Die

Pin-Zuordnung zwischen dem D-Sub-Stecker und dem 10-poligen

Anschluss auf der PCAN-PCI Express-FD-Karte ist wie folgt:

Abbildung 3: Nummerierung am 10-poligen Anschluss auf der Platine

Pin Belegung Zuordnung

D-Sub

1 +5 V (optional) 1

2 GND 6

3 CAN_L 2

4 CAN_H 7

5 GND 3

6 nicht belegt 8

7 nicht belegt 4

8 nicht belegt 9

9 nicht belegt 5

10 nicht belegt -

Tipp: Schließen Sie einen CAN-Bus mit anderem Übertragungs-

standard über einen Buskonverter an. PEAK-System bietet

verschiedene Buskonvertermodule an, wie den PCAN-TJA1054

für einen Low-Speed-CAN-Bus entsprechend ISO 11898-3.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

12

3.2 Slotblende mit D-Sub-Steckern

Abbildung 4: Zweikanal-Slotblende

Nur Vierkanalkarte (IPEH-004040): Um einen CAN-Bus an die

Vierkanalkarte anzuschließen, benutzen Sie die im Lieferumfang

enthaltene Slotblende. Nachdem Sie die Flachbandkabel von der

Slotblende mit den 10-poligen Pfostenstecker der CAN-Anschlüsse 3

und 4 auf der Karte verbunden haben, können Sie den CAN-Bus an

die D-Sub-Steckverbinder anschließen.

3.3 Spannungsversorgung externer Geräte

Externe Geräte mit geringem Stromverbrauch (z. B. Buskonverter)

können über den CAN-Anschluss versorgt werden. Mit einer

Lötbrücke je CAN-Kanal auf der Platine der PCAN-PCI Express FD

kann dafür eine Spannung von 5 Volt am Pin 1 des D-Sub-Steckers

angelegt werden. Die Stromabgabe ist auf 50 mA beschränkt.

So aktivieren Sie die Spannungsversorgung:

Kurzschlussgefahr! Gehen Sie beim Löten mit großer Sorgfalt

vor, um ungewollte Kurzschlüsse zu vermeiden.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

13

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der Platine beschädigt oder zerstört werden.

Treffen Sie daher Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

Setzen Sie die Lötbrücke(n) entsprechend der gewünschten

Einstellungen.

Abbildung 5 auf Seite 14 zeigt die Positionen der Lötfelder auf der

Vie

rkanalkarte (IPEH-004040) an. Die Lötfelder für die Ein- und

Zweikanalkarte (IPEH-004026/27) befinden sich an den gleichen

Positionen und können daher auch von dieser Abbildung

entnommen werden. Die Tabelle darunter enthält die möglichen

Einstellungen.

Kurzschlussgefahr! Die 5-Volt-Versorgung ist nicht gesondert

gesichert. Darum müssen Sie den Computer ausschalten, bevor

Sie CAN-Kabel oder zusätzliche Peripherie an- und abstecken.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

14

Abbildung 5: Positionen der Lötfelder auf der Rückseite der

Vierkanalkarte (IPEH-004040) für die 5-Volt-Versorgung;

Zweikanalkarte (IPEH-004027) nur CAN 1 und CAN 2;

Einkanalkarte (IPEH-004026) nur CAN 1

5-Volt-Versorgung

D-Sub-Anschluss

Lötfeld

Ohne (Standard)

Aktiv (Pin 1)

CAN 1 JP1

CAN 2 JP4

CAN 3 JP7

CAN 4 JP10

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

15

3.4 Aktivierung der Daisy Chain

Nur Vierkanalkarte (IPEH-004040): Die Daisy Chain kann über

Lötbrücken auf der Platine aktiviert werden, um einen für CAN FD

optimierten Anschluss an einen bestehenden CAN-Bus herzustellen.

Dadurch wird ein störungsfreier Betrieb bei höheren CAN-FD-

Bitraten möglich, weil Stichleitungen und Y-Verteilungen

weitestgehend vermieden werden.

Hinweis: Die optionale 5-Volt-Versorgung kann nicht

gleichzeitig mit der Daisy Chain betrieben werden.

Bei Aktivierung der Daisy Chain ändert sich die Steckerbelegung

folgendermaßen:

Abbildung 6: Anschlussbelegung High-Speed-CAN und Daisy Chain;

Kartenstecker der Vierkanalkarte (IPEH-004040)

Abbildung 7: Nummerierung am 10-poligen Anschluss

auf der Platine (IPEH-004040)

Pin Belegung Zuordnung

D-Sub

1 CAN-L Daisy Chain 1

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

16

Pin Belegung Zuordnung

D-Sub

2 GND 6

3 CAN_L 2

4 CAN_H 7

5 GND 3

6 CAN-H Daisy Chain 8

7 nicht belegt 4

8 nicht belegt 9

9 nicht belegt 5

10 nicht belegt -

So aktivieren Sie die Daisy Chain:

Kurzschlussgefahr! Gehen Sie beim Löten mit großer Sorgfalt

vor, um ungewollte Kurzschlüsse zu vermeiden.

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der Platine beschädigt oder zerstört werden.

Treffen Sie daher Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

Setzen Sie die Lötbrücke(n) entsprechend der gewünschten

Einstellungen.

Abbildung 8 auf Seite 17 zeigt die Positionen der Lötfelder auf der

Vorder

seite der Vierkanalkarte (IPEH-004040) an. Die Tabelle

darunter enthält die möglichen Einstellungen.

Abbildung 9 auf Seite 18 zeigt die Positionen der Lötfelder auf der

R

ückseite der Vierkanalkarte (IPEH-004040) an. Die Tabelle darunter

enthält die möglichen Einstellungen.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

17

Abbildung 8: Positionen der Lötfelder auf der Vorderseite der

Vierkanalkarte (IPEH-004040) für die Daisy Chain

Daisy Chain

D-Sub-Anschluss Lötfeld

Ohne (Standard)

Aktiv

CAN 1 JP18

CAN 2 JP20

Achtung! Für CAN 1 und CAN 2 sind weitere Lötfelder auf der

Rückseite der Karte zu beachten. Siehe folgende Seite.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

18

Abbildung 9: Positionen der Lötfelder auf der Rückseite der

Vierkanalkarte (IPEH-004040) für die Daisy Chain

Daisy Chain

D-Sub-Anschluss Lötfeld

Ohne (Standard)

Aktiv

CAN 1 JP17

CAN 2 JP19

CAN 3 JP13 und JP14

CAN 4 JP15 und JP16

Achtung! Für CAN 1 und CAN 2 sind weitere Lötfelder auf der

Vorderseite der Karte zu beachten. Siehe vorherige Seite.

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19

3.5 Aktivierung der internen Terminierung

Die Terminierung kann über Lötbrücken auf der Platine der PCAN-

PCI Express FD aktiviert werden, um ein Ende vom CAN-Bus zu

terminieren. Bei der Auslieferung ist die Terminierung

ausgeschaltet. Ein High-Speed-CAN-Bus (ISO 11898-2) muss an

beiden Kabelenden mit jeweils 120 Ohm terminiert sein, da es

ansonsten zu Störungen kommt.

So aktivieren Sie die interne Terminierung:

Kurzschlussgefahr! Gehen Sie beim Löten mit großer Sorgfalt

vor, um ungewollte Kurzschlüsse zu vermeiden.

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der Platine beschädigt oder zerstört werden.

Treffen Sie daher Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

Setzen Sie die Lötbrücke(n) entsprechend der gewünschten

Einstellungen.

Abbildung 10 auf Seite 20 zeigt die Positionen der Lötfelder auf der

Vie

rkanalkarte (IPEH-004040) an. Die Lötfelder für die Ein- und

Zweikanalkarte (IPEH-004026/27) befinden sich an den gleichen

Positionen und können daher auch von Abbildung 10 entnommen

w

erden. Die Tabelle darunter enthält die möglichen Einstellungen.

PCAN-PCI Express FD – Benutzerhandbuch

20

Abbildung 10: Positionen der Lötfelder auf der Rückseite der

Vierkanalkarte (IPEH-004040) für die interne Terminierung;

Zweikanalkarte (IPEH-004027) nur CAN 1 und CAN 2;

Einkanalkarte (IPEH-004026) nur CAN 1

Interne Terminierung

D-Sub-Anschluss

Lötfelder

Ohne

(Standard)

Aktiv

CAN 1 JP2 und JP3

CAN 2 JP5 und JP6

CAN 3 JP8 und JP9

CAN 4 JP11 und JP12

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